遼寧排山樓金礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志分析

張慶海，劉彥兵

（1.北京中資環(huán)鉆探有限公司，北京 100012；2.北京金有地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司，北京 100011）

1 對礦區(qū)地層的分析

（1）太古界建平群大營子組。大營子組屬于中級變質(zhì)程度的變質(zhì)巖，具有廣泛的分布范圍，在排山樓金礦地區(qū)，大營子組呈現(xiàn)出了東西方向的分布特征，傾斜度約為50°～55°，厚度普遍為數(shù)米至數(shù)十米，有良好的連續(xù)性[1]。整個(gè)排山樓金礦地區(qū)幾乎所有的鉆孔均穿過該層，可發(fā)現(xiàn)清晰的礦體與礦化帶，因此該層也是重要的成礦標(biāo)志層。

（2）中元古界長城組。該地層主要集中在排山樓礦區(qū)的東南與西北位置，礦區(qū)內(nèi)巖層呈現(xiàn)出倒轉(zhuǎn)的方式分布。從地層展布特點(diǎn)來看，大紅峪組地層沿西北部35°～45°分布，在礦區(qū)內(nèi)地層的底部層位缺失。而高于莊組地層主要分布在上排山樓與上排山樓東溝的一側(cè)位置，傾向角度為300°～315°，主要巖石類型包括白云質(zhì)泥灰?guī)r、糜棱巖化鈣質(zhì)白云巖等。在礦區(qū)內(nèi)，高于莊組地層受北東方向的韌性剪切作用的影響，變質(zhì)為白云質(zhì)初糜棱巖等礦體。

（3）中生界白堊系。該地層主要集中在排山樓礦區(qū)的西側(cè)位置，主要包括含礫粗砂巖、紫色一灰紫色復(fù)成分礫巖等，具有成分復(fù)雜、分選性差等特征，在礦區(qū)上的厚度分布約為380m～960m 之間。

2 礦床的地質(zhì)特征與地球化學(xué)研究

2.1 金礦帶的特征分析

根據(jù)勘察結(jié)果可知，排山樓金礦寬帶受逆沖推覆斷層的破壞，所以在分布上可發(fā)現(xiàn)明顯的扇形逆沖推覆的特點(diǎn)，從西向東的斷距有明顯增加，例如在15-11 線一帶位置，其斷距分布約為8m～14m；而在11-1 線一帶位置，斷距則達(dá)到了15m～30m，而到了1-8 線位置，斷距則上升到了30m～80m 左右。到了8 線以外，則斷距普遍大于100m，由此將深部的含礦帶推送至地表上，使礦區(qū)地表位置可發(fā)現(xiàn)含礦帶與糜棱巖交替出現(xiàn)的情況。

2.2 礦石特征分析

（1）化學(xué)特征分析。根據(jù)礦石的化學(xué)特征分析結(jié)果可知，可發(fā)現(xiàn)礦石中有用組分相對單一，多以單金屬礦石為主，其中Zn、Cu、S 等有益成分較低，無利用價(jià)值，且有害成分（如AS、Hg）等所占比例較小，對于礦石的冶煉影響可忽略不計(jì)。

（2）礦物成分分析。從礦物分析結(jié)果來看，排山樓礦礦石的金屬成本包括自然金與礦鐵礦等，其中黃鐵礦占金屬硫化礦物總量的95%左右，其次可發(fā)現(xiàn)磁黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦等礦物質(zhì)。根據(jù)顯微鏡的鑒定結(jié)果可知，礦體磁鐵礦具有稠密浸染狀結(jié)構(gòu)，其中磁鐵礦（Mag）的含量維持在25%～30%左右，不規(guī)則粒狀，部分為八面體晶形，粒徑0.1mm～1.5mm。常呈晶粒集合體呈稠密浸染狀分布。結(jié)合該礦區(qū)的實(shí)際情況可發(fā)現(xiàn)，脈石礦物成分會隨著礦石自然類型的變化而表現(xiàn)出差異，例如在蝕變長英質(zhì)糜棱巖型礦石中，主要以長石、石英為主，所占比例超過了70%；蝕變黑云斜長糜棱巖型礦以黑云母、石英、斜長石為主等[2]。

（3）金礦物特征以及賦存狀態(tài)。在排山樓金礦中，礦床自然金是礦石的唯一金礦物，根據(jù)長期的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，礦石的含金量維持在88%～96%之間，均值約為93%左右，具有變化范圍小、成色高的特點(diǎn)。該礦區(qū)自然金在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)出角粒狀、麥粒狀的基本特征，其中最大粒度約為0.055mm，最小粒度則≤0.01mm。

2.3 地球化學(xué)特征研究

（1）金背景值研究。根據(jù)遼寧省結(jié)晶基底金分度值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，建平群是當(dāng)前遼寧金礦控制控礦最理想的層位[3]。通過對排山樓金礦各類巖石的含金性進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)礦化長英質(zhì)糜棱巖含金最高，其最高值達(dá)到了55.68×10-9，其次為透閃石化白云石大理巖、長英質(zhì)糜棱巖等，詳細(xì)資料見表1。

表1 不同類型巖石的含金量統(tǒng)計(jì)表

表2 礦物分析測試結(jié)果

（2）成礦流體特征。結(jié)合對排山樓金礦礦石的內(nèi)裹體的測試結(jié)果，以及子礦物的組成測量結(jié)果，對該礦區(qū)的成礦流體特征進(jìn)行分析，根據(jù)測量結(jié)果顯示，其中期的含鹽度達(dá)到了34%～40%左右，晚期則為9%～10%，在這種情況下，成礦流體主要為富含二氧化碳的高鹽度流體，該流體的成分包括硫、水、二氧化碳、氯化鈉等，這一檢測結(jié)果與地下熱鹵水的特征是相同的，因此根據(jù)這一點(diǎn)可認(rèn)為，含礦熱流體的主要應(yīng)該是變質(zhì)過程中所形成的變生熱液。而文獻(xiàn)[4]在研究中，通過對排山樓金礦的氫、氧同位素的組成進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)成礦溶液中的氧、氫同位素組成與變質(zhì)水、巖漿水之間存在明顯不同，排山樓圍巖在正常巖漿水與變質(zhì)水的重疊區(qū)域內(nèi)，其中的總體變化趨勢為：金礦在300℃的這溫度下成礦，成礦溶液同時(shí)具有天水、巖漿水、變質(zhì)水相混合的特征。

因此根據(jù)上述分析結(jié)果可認(rèn)為，排山樓金礦床成礦熱液來自于太古宙變質(zhì)巖，是變質(zhì)過程中出現(xiàn)的含金變生熱液。

3 成礦預(yù)測與找礦標(biāo)志分析

3.1 成礦預(yù)測信息分析

（1）地層信息特征。在排山樓金礦區(qū)，太古界建平群大營子組主要集中在礦區(qū)的東北與北部地區(qū)，巖性主要包括夾透閃石白云質(zhì)大理巖、混合黑云母斜長片麻巖，在混合巖化作用的影響下，會導(dǎo)致巖石與瓦子峪組的接觸部位遭受糜棱巖化作用的影響，最終隨著時(shí)間的推移形成糜棱巖帶，而該糜棱巖帶也被認(rèn)為是金礦的主要賦存帶，為金礦的形成提供良好的基礎(chǔ)。

（2）巖性信息特征研究。從巖性特征可發(fā)現(xiàn)，排山樓金礦的構(gòu)造信息主要以韌性前切帶為主，少數(shù)部分分布在脆性斷裂以及褶皺構(gòu)造等位置。從剪切構(gòu)造來看，主要可分為“近NE”與“近EW”兩組，且集中在了簡單剪切作用且規(guī)模巨大的結(jié)構(gòu)帶。排山樓金礦床賦存與EW 方向的剪切帶上。

而根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果可知，在韌性剪切帶上，含金濃度的克拉克值維持在0.13-0.14×10-9左右，約為地殼平均值的32.5 倍，這種特殊的結(jié)構(gòu)也被認(rèn)為是金礦控礦的重要原因。而結(jié)合金礦帶的走向可以發(fā)現(xiàn)，其走向與EW 向韌性剪切帶的走向是基本相同的，且分布也是直接受到走向的控制。所以在成礦分析上，可將其作為重要的成礦結(jié)構(gòu)。

（3）礦物分析。通過對排山樓礦區(qū)的相關(guān)樣本的分析結(jié)果，使用泡沫塑料吸附-石墨爐原子吸收法對樣本進(jìn)行測量，最終的測量結(jié)果如表2 所示。

而通過分析不同形態(tài)元素在譜系結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，在排山樓金礦中，Au＊與Pb、Zn、Cu、Zn、As 等形成了相對完整的元素組合。

3.2 控礦因素與找礦標(biāo)志

（1）控礦因素。結(jié)合前文對排山樓金礦床的相關(guān)地質(zhì)資料進(jìn)行分析后，認(rèn)為在該礦區(qū)的控礦因素的識別上則應(yīng)該重點(diǎn)考慮以下幾方面內(nèi)容：①從地層控礦的角度來看，當(dāng)前的地質(zhì)勘察結(jié)果顯示排山樓金礦床主要集中在太古宙變質(zhì)巖中，因此可認(rèn)為這種太古代上殼巖為礦物金的主要來源。②而根據(jù)巖性控礦的分析結(jié)果來看，金礦體在形成階段受糜棱巖化強(qiáng)度帶的影響，所以會廣泛分布在糜棱巖化程度較高的糜棱巖化帶內(nèi)，根據(jù)金礦體相關(guān)物質(zhì)的分布，從兩側(cè)向中間則物質(zhì)分布主要包括蝕變糜棱巖、糜棱巖、初糜棱巖、糜棱巖化化石巖、變質(zhì)巖等。在這個(gè)特殊的礦體結(jié)構(gòu)下，礦化帶頂板的白云質(zhì)大理巖則是金礦成礦的重要屏障，可確保金礦富集，這是當(dāng)?shù)亟鸬V儲量巨大的重要原因。③從構(gòu)造控礦的角度來看，金礦帶的形成本身有相對復(fù)雜的環(huán)境需求，排山樓金礦的實(shí)際情況證明，金礦帶的形成受太古代-早元古代韌性剪切帶的控制，且金礦的分布不會超過韌性剪切帶的分布，決定了地質(zhì)產(chǎn)狀與韌性剪切帶的產(chǎn)狀是相同的。④圍巖蝕變控礦。金礦體的分布結(jié)果收到蝕變類型的影響，在獨(dú)特的蝕變暈控制機(jī)制的影響下，金礦的地質(zhì)產(chǎn)狀與蝕變帶的產(chǎn)量基本相同的，整體上來看，金礦體與礦化體可以均勻分布在蝕變帶疊加狀況良好的黃鐵礦蝕變帶中，在強(qiáng)蝕變作用的影響，糜棱巖逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸬V化體與金礦體等。

（2）找礦標(biāo)志。從找礦標(biāo)志來看，根據(jù)排山樓金礦的實(shí)際情況，認(rèn)為該金礦的找礦標(biāo)志主要集中在以下方面：①從地層標(biāo)志來看，太古界建平群大營子組的巖石具有較強(qiáng)的糜棱巖化特征，由此最終形成了以糜棱巖帶為核心的金礦賦存結(jié)構(gòu)，因此在找礦過程中可將太古界建平群地層作為其中的重要找礦標(biāo)志。②巖性標(biāo)志。根據(jù)前文的分析結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，在排山樓礦區(qū)內(nèi)，容礦巖石以黑云斜長糜棱巖系、角閃質(zhì)糜棱巖系為主，因此在找礦中可以將上述糜棱巖系作為關(guān)鍵的找礦標(biāo)志。③圍巖蝕變標(biāo)志。根據(jù)分析結(jié)果可知，在糜棱巖中應(yīng)注意尋找含金的黃鐵礦及其圍巖蝕變結(jié)構(gòu)，包括綠泥石化蝕變帶、絹云母化蝕變帶等，上述蝕變帶與金礦的形成存在相關(guān)性。④構(gòu)造標(biāo)志。按照構(gòu)造標(biāo)志來看，在整個(gè)礦區(qū)內(nèi)，東北向與東西向的韌性剪切帶存在交匯的位置，而這個(gè)位置則是成礦的重要標(biāo)準(zhǔn)，因此可將其作為找礦標(biāo)志之一。

4 結(jié)語

結(jié)合阜新市排山樓金礦的實(shí)際情況來看，該金礦具有特殊的成礦與找礦標(biāo)志，因此結(jié)合該金礦的實(shí)際情況，為了能夠進(jìn)一步提高金礦的找礦質(zhì)量，相關(guān)人員應(yīng)該將地層標(biāo)志、巖性標(biāo)志、圍巖蝕變標(biāo)志、構(gòu)造標(biāo)志等作為找礦的重要依據(jù)，并在充分了解金礦的地質(zhì)特征基礎(chǔ)上，優(yōu)化找礦的技術(shù)路徑，這樣才能進(jìn)一步提高找礦水平，為實(shí)現(xiàn)金礦的可持續(xù)生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。